Ингибиторы коррозии металлов в кислых средах - Иванов Е.С.
Скачать (прямая ссылка):
При повышенных температурах улучшают механические характеристики угле-
6$,МПа 6„МПа
1500
1000
500
1800,
1500
МО
1200
1000
ch3PDi,j м
6s,Mna бв,МПа 1800
1500
1000
500
1600
то
1200
cl 1000
Рис. 37 Изменение прочностных и пластических свойств стали ЗОХГСА после травления в кислотах различной, концентрации
85
^1
родистой стали (прочность, пластичность) ацетиленовые соединения и их смес» с некоторыми азотсодержащими промышленными ингибиторами. Так, при травлении стали 25 в 4М НС1 при 20°—40° С добавки пропаргиловых эфиров фенола сохраняли пластические свойства стали на исходном уровне. Прочностные характ-
0,030
$_ 0,075
10
0 L 1000
20 W ВО
Врепя традления, мин
120 Т,пин
Рис. 38 Зависимости содержания водорода я СтЗ (/. /', 1"), скорости коррознн (2, 2',2")1 пластичности (3, 3', 3"), шероховатости поверхности (4, 4',4") от продолжительности 'травле! ния в 4М НС1 без ингибиторов (/—4) н с добавкой ГМУ (1'—4') н ГМВ (/"—i") 1
теристики СтЗ значительно увеличиваются после травления при 120°С в НС1 добавками ацетиленовых соединений (табл. 41) по сравнению с таковыми после травления в чистой НС1.
Высокой способностью сохранять прочностные свойства стали обладают смеси азотсодержащего ингибитора ПКУ-К и ацетиленового ингибитора КС-8 с уксусным альдегидом. Еще более эффективна тройная смесь ингибитора КС-8, БА-6-и уксусного альдегида; эта смесь практически сохраняет прочностные свойства СтЗ на исходном уровне.
ФЛ. 50
25
Рис. 39 Зависимость изменения числа скручнваннй до разрушения стали 10 после травления к числу скручиваний до разрушения в исходном состоянии а (1—4) и изменение шероховатости Ra (5—5) от времени травления в 0,5М H2S04 при 25 °С без ингнбиторо» U, «) и с добавками I г/л ИНК (2), 3 г/л КПИ (3) н 1 г/л КПИ (4, 5)
Рис. 40 Зависимость пластичности 1|) (1—4) н предела кратковременной прочности о„ (/'— 4') стали ЭИ643 от времени травления в 4 М НС1 без ингибиторов (1, 1') и с добавкам» БА-6 (2, 2'), уротропина (3, 3'), тномрчевнны (4, 4')
86
ТАБЛИЦА 41. ВЛИЯНИЕ АЦЕТИЛЕНОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ И ИХ СМЕСЕЙ НА
5 , о ,, о , СтЗ ПОСЛЕ ТРАВЛЕНИЯ В 4 М НС1 ПРИ 120 "С В ТЕЧЕНИЕ V т(сж)' т(изг)
14 [67]
I
Ингибитор, концентрация
МПа
*
%
от (сж) МПа
V <сж>
от (изг), МПа
Кот <нзг>
Исходное состояние
623
308
364
4 М НС1
289
—
201
—
235
—'
ПКУ-К, 1%
465
52,7
220
17,4
252
12,3
УА**, 0,8 М
478
56,5
232
29,4
250
11,6
УА, 0,8 М+ПКУ-К, 1%
553
79,0
295
88,0
318
60,1
Гексинол, 0,4%
472
54,7
246
42,0
265
21,7
Ингибитор КС-8,0, 4%
534
73,2
258
53,2
284
36,2
КС-8, 0,4% + УА, 0,8 М КС-8, 0,4% + УА, 0,8 М+
564
82,5
289
82,6
318
61,0
612
96,8
302
94,5
357
89,9
+ БА-6, 0,5%
* Кд — степень защиты от потерн механических свойств, Kg = [(о'—о0)/(а3 —о0)]X ХЮО, где ов> а' н Оо — пределы прочности на воздухе, в ингнбнрованной н неннгибнро-
ванной кислотах.
** Уксусный альдегид.
Анализ данных по влиянию ингибиторов на механические свойства мягких углеродистых сталей показывает, что большинство ингибиторов влияет преимущественно на пластические свойства; влияние на прочностные характеристики менее выражено. Это связано с тем, что пределы прочности и текучести, определяемые при растяжении являются характеристиками менее чувствительными к водороду, чем пластичность. Поэтому большинство данных по влиянию ингибиторов на пластические свойства мягких сталей получено с помощью испытаний на перегиб и скручивание. Необходимо отметить также, что между защитными свойствами ингибиторов, способностью их сохранять пластические свойства и тормозить наводороживание не существует прямой связи. Это можно видеть из данных табл. 42, 43. Но наиболее наглядно отсутствие этой связи проявляется в случае серусодержащих ингибиторов. Большинство серусодержащих соединений являются эффективными ингибиторами коррозии. Однако в кислых средах в их присутствии могут интенсивно протекать процессы новодороживания, что в свою очередь приводит к снижению механических характеристик. •Так, в присутствии некоторых производных тиомочевины (диметилтиомочевины, монометилолтиомоче-вина и т. п.) пластичность мягкой стали, определенная по числу скручиваний резко снижается [132, с. 98], что объясняется распадом замещенных тиомочевины в кислых средах и образованием стимуляторов наводороживания — H2S и анионов HS- и S2~.
Как известно, наиболее подвержены наводороживанию высокопрочные углеродистые стали (ав>1200 МПа), в связи с чем их механические свойства могут существенно снижаться при воздействии кислых сред.
В табл. 42 показано влияние некоторых ацетиленовых эфиров диолов иа механические характеристики стали ЗОХГСА.
Из табл. 42 видно, что все исследованные ингибиторы эффективно замедляют Растворение стали ЗОХГСНА (степень защиты 93,5—98,7%). а наилучшими являются МСЭ-2 и МСЭ-4. Травление стали ЗОХГСНА без ингибиторов снижает Ч' по сравнению с исходным значением примерно на 50%, а с ингибиторами Т сохраняет свое значение на исходном уровне. Можно также отметить, небольшое увеличение б и От в присутствии ингибиторов по сравнению с травлением стали в кие-Лоте без ингибитора; величина Ов остается на уровне, близком к исходному. В це-
